BÀI 32 MẪU NGUYÊN TỬ BO VẬT LÍ 12, TRƯỜNG THPT QUỐC OAI - HÀ NỘI.
Gửi bởi: Nguyễn Trần Thành Đạt 8 tháng 2 2021 lúc 6:23:55 | Được cập nhật: 24 tháng 4 lúc 21:20:45 Kiểu file: DOC | Lượt xem: 415 | Lượt Download: 1 | File size: 0.210944 Mb
Nội dung tài liệu
Tải xuốngCác tài liệu liên quan
- bài tập vật lí 12
- Tài liệu ôn tập HKII năm học 2020-2021 môn Vật lí 12, trường THPT Xuân Đỉnh - Hà Nội
- Câu hỏi trắc nghiệm ôn tập chương 6 Vật lí 12, trường THPT Châu Phú - An Giang.
- Bài giảng Vật lí 12- Hiện tượng Quang phát quang, trường THPT Châu Phú - An Giang.
- Bài giảng bài 35 Vật lí 12 , trường THPT Châu Phú - An Giang
- Đề cương ôn thi giữa kì HKI Vật lý 12, trường THPT Xuân Đỉnh - Hà Nội năm học 2020-2021
- Đề cương ôn thi HKI Vật lý 12, trường THPT Xuân Đỉnh - Hà Nội năm học 2020-2021
- Khối 12 - Đề cương ôn tập giữa kì II môn Vật lí (cơ bản), trường THPT Chuyên Bảo Lộc, năm học 2020-2021
- Khối 12 - Đề cương ôn tập giữa kì II môn Vật lí (phần 2), trường THPT Chuyên Bảo Lộc, năm học 2020-2021
- BÀI 32 MẪU NGUYÊN TỬ BO VẬT LÍ 12, TRƯỜNG THPT QUỐC OAI - HÀ NỘI.
Có thể bạn quan tâm
Thông tin tài liệu
BÀI 32: MẪU NGUYÊN TỬ BO
Mẫu nguyên tử Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho và hai tiên đề của Bo
I. Các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử:
1. Tiên đề về các trạng thái dừng:
* Nội dung tiên đề:
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ.
Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
* Lưu ý:
- Năng lượng của nguyên tử bao gồm động năng của electron và thế năng tương tác giữa electron và hạt nhân.
-Bình thường, nguyên tử ở trong trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất (gọi là trạng thái cơ bản) và electron chuyển động trên quỹ đạo gần hạt nhân nhất.
- Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên các trạng thái dừng có năng lượng cao hơn ( gọi là các trạng thái kích thích) và electron chuyển động trên các quỹ đạo xa hạt nhân hơn.
- Các trạng thái có năng lượng càng cao thì ứng với bán kính quỹ đạo của electron càng lớn và trạng thái đó càng kém bền vững. Thời gian sống trung bình của nguyên tử trong các trạng thái kích thích rất ngắn (chỉ khoảng 10-8s), sau đó nguyên tử chuyển về các trạng thái có năng lượng thấp hơn và cuối cùng về trạng thái cơ bản.
* Đối với nguyên tử hiđro:
-
Năng lượng của nguyên tử H khi ở
trạng thái dừng thứ n là :
- Bán kính của quỹ đạo dừng thứ n của electron: rn=n2.r0
Với r0=5,3.10-11m gọi là bán kính Bo hay bán kính quỹ đạo của electron ở trạng thái cơ bản.
N |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
……….. |
Tên quỹ đạo |
K |
L |
M |
N |
O |
P |
|
Bán kính |
r0 |
4 r0 |
9 r0 |
16 r0 |
25 r0 |
36 r0 |
|
Năng lượng nguyên tử |
|
|
|
|
|
|
|
- Khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng thứ n thì:
+
+
Trong đó : v là vận tốc của electron khi chuyển động trên quỹ đạo đó
+
Chu kì chuyển động của electron:
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử:
* Nội dung tiên đề 2:
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn Em thì nó phát ra một photon có năng lượng đúng bằng hiệu En-Em.
- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trong trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một photon có năng lượng đúng bằng hiệu En-Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao En.
* Hệ quả:
Từ tiên đề 2, ta thấy: Nếu một chất hấp thụ được ánh sáng có bước sóng nào thì cũng có thể phát ra ánh sáng có bước sóng ấy.
* Đối với nguyên tử hidro:
- Năng lượng của photon mà nguyên tử phát ra ( hoặc hấp thụ) khi chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn ( hoặc từ Em lên En) là:
Trong đó fnm và λnm là tần số và bước sóng của photon được phát ra ( bị hấp thụ) khi nguyên tử dịch chuyển giũa hai mức năng lượng En và Em.
-
Nếu sau khi bị kích thích, các
nguyên tử H ở trạng thái có
năng lượng En
thì khi chuyển về các trạng thái
có năng lượng thấp hơn chúng
có thể phát ra tối đa số bức
xạ là :
Trong đó:
+ Bức xạ có bước sóng dài nhất ứng với sự chuyển của electron từ quỹ đạo n về quỹ đạo (n-1)
+ Bức xạ có bước sóng ngắn nhất ứng với sự chuyển của electron từ quỹ đạo n về trạng thái cơ bản (n=1)
- Gọi :
εni, fni, λni lần lượt là năng lượng, tần số, bước sóng của photon phát ra khi chuyển từ En -->Ei
εim, fim, λim lần lượt là năng lượng, tần số, bước sóng của photon phát ra khi chuyển từ Ei -->Em
εnm, fnm, λnm lần lượt là năng lượng, tần số, bước sóng của photon phát ra khi chuyển từ En-->Em
T
II. Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hidro:
- Mẫu nguyên tử Bo đã giải thích rất thành công các quy luật của quang phổ của nguyên tử hidro.
- Từ các tiên đề của Bo ta thấy:mỗi khi nguyên tử H chuyển từ mức năng lượng cao về mức năng lượng thấp hơn ( hoặc ngược lại) sẽ giải phóng ra ( hoặc hấp thụ) một photon có một tần số , bước sóng xác định tức là ứng với một vạch quang phổ có một màu xác định nên quang phổ phát xạ và quang phổ hấp thụ của Hidro là quang phổ vạch.
BÀI TẬP VẬN DỤNG:
Câu 1. Chỉ ra nhận xét sai khi nói về trạng thái dừng của nguyên tử Hidro:
A. Trạng thái dừng là trạng thái có năng lượng xác định.
B. Nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái dừng.
C. Ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ.
D. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng này sang trạng thái dừng khác thì luôn phát ra một photon.
Câu 2. Tìm tốc độ của electron khi chuyển động trên quỹ đạo K? biết bán kính Bo là r0=0,53A0.
A. 2,2.106m B. 1,1.106m C. 2,2.105m D. 1,1.105m
Câu 3. Electron của nguyên tử hidro trong trạng thái cơ bản:
A. ở quỹ đạo xa hạt nhân nhất.
B. ở quỹ đạo gần hạt nhân nhất.
C. có động năng nhỏ nhất.
D. có động lượng nhỏ nhất.
Câu 4.Trong nguyên tử hidro, bán kính Bo là r0=0,53A0. Bán kính bằng 19,08A0 là bán kính của quỹ đạo nào sau đây:
A. M B. N C. O D. P
Câu 5. Biết tốc độ của electron khi chuyển động trên quỹ đạo L là v. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo O thì tốc độ của nó là:
A.
Câu 6.Trong nguyên tử hidro, bán kính Bo là r0=5,3.10-11m. Electron trong nguyên tử hidro có thể chuyển động trên quỹ đạo có bán kính nào sau đây?
A. 242.10-12m B. 477.10-12m C. 8,48.10-11m D. 15,9.10-11m
Câu 7.Các nguyên tử hidro đang ở trạng thái cơ bản. Sau khi bị kích thích, bán kính quỹ đạo của electron trong các nguyên tử này tăng 16 lần. Hỏi sau đó chúng có thể phát ra tối đa bao nhiêu vạch quang phổ?
A. 12 B. 3 C. 6 D. 4
Câu 8. Chọn phát biểu SAI về mẫu nguyên tử Bo ?
A. Tiên đề về các trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng. Trong các trạng thái dừng nguyên tử bức xạ năng lượng.
B.
Tiên đề về sự bức xạ hay hấp
thụ: Khi nguyên tử chuyển từ trạng
thái dừng có năng lượng Em
chuyển sang trạng thái dừng có năng
lượng En
(với En
< Em)
thì nguyên tử phát ra 1 photon có
năng lượng:
C. Nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng thấp En mà hấp thụ được một photon có năng lượng đúng bằng hiệu Em - En thì nó chuyển lên trạng thái dừng Em có năng lượng cao hơn.
D. Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quĩ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng.
Câu 9. Chọn phát biểu ĐÚNG với quan điểm của Bo về mẫu nguyên tử hidro:
A. Quỹ đạo có bán kính lớn ứng với năng lượng lớn, bán kính nhỏ ứng với năng lượng nhỏ.
B. Trong các trạng thái dừng, êlectron trong nguyên tử hidro chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quỹ đạo tròn có bán kính hoàn toàn xác định.
C. Bán kính các quỹ đạo dừng tỉ lệ với bình phương các số nguyên liên tiếp.
D. Cả A, B và C đều đúng.
Câu
10.
Biết mức năng lượng ứng với
quỹ đạo dừng n trong nguyên tử
hidro
A.
0,103
Câu
11.
Trong quang phổ của hidro, khi electron chuyển tử
quỹ đạo L và K thì nguyên tử
phát ra bức xạ có bước sóng
là λ1
= 0,1216
A.
0,1026
Câu 12 .Khi êlectrôn (êlectron) trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quĩ đạo dừng có năng lượng -0,85 eV sang quĩ đạo dừng có năng lượng -13,60 eV thì nguyên tử phát bức xạ điện từ có bước sóng:
A. 0,4340 mm B. 0,4860 mm C. 0,0974 mm. D. 0,6563 mm
Câu 13. Một nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng Em = - 1,5eV sang trạng thái dừng có có mức năng lượng Em = - 3,4eV. Tần số của bức xạ mà nguyên tử phát ra là:
A. 6,54.1012Hz B. 4,58.1014Hz C. 2,18.1013Hz D. 5,34.1013Hz
Câu 14. Biết bán kính Bo r0 = 5,3.10-11 m.Bán kính quỹ đạo L của nguyên tử Hiđro là
A.21,2 .10-11 m B.10,6 .10-11 m C. 2,65.10-11 m D.Đáp án khác
Câu
15.
Khi nguyên tử chuyển từ mức năng
lượng O về mức N phát ra vạch có
bước sóng
A. 25/3 B. 3/25 C. 2 D. 1/2
Câu 16. Hãy xác định quỹ đạo dừng có bán kính lớn nhất ứng với trạng thái kích thích cao nhất của các nguyên tử hiđrô trong trường hợp người ta chỉ thu được 10 loại vạch quang phổ phát xạ từ các nguyên tử hiđrô này?
A. Trạng thái P. B. Trạng thái M. C. Trạng thái N. D. Trạng thái O.
Câu
17:Các
mức năng lượng ở trạng thái
dừng của nguyên tử hiđrô tính
theo công thức
A.
Câu
18:
Khi elêctrôn ở quỹ đạo dừng
thứ n thì năng lượng của nguyên
tử hiđrô được xác định
bởi
A. 27/8. B. 32/5. C. 32/27. D. 32/3.
Câu
19: Năng
lượng trạng thái dừng của nguyên
tử Hydro được tính bằng công
thức 𝐸𝑛
=
Câu
20: Xét
nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử
Bo. Biết năng lượng ứng với các
trạng thái dừng của nguyên tử
hiđrô được tính theo biểu
thức En
=
-
A. 6,16.1014 Hz B. 6,16.1034 Hz C. 4,56.1014 Hz D. 4,56.1034 Hz
Câu
21. Theo
mẫu nguyên tử Bo về nguyên tử
hiđrô, coi êlectron chuyển động
tròn đều quanh hạt nhân dưới
tác dụng của lực tĩnh điện
giữa êlectron và hạt nhân. Gọi
vL
và vN
lần lượt là tốc độ của
êlectron khi nó chuyển động trên
quỹ đạo L và N. Tỉ số
Câu 22.Trong nguyên tử hyđrô, chỉ xét các trạng thái dừng từ mức thấp nhất E1 đến mức E100. Có bao nhiêu khả năng kích thích để electron tăng bán kính quỹ đạo lên 9 lần?
A. 99 B. 96. C. 32 D. 33
Câu 23: Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôton ứng với bức xạ có tần số f1 . Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bức xạ có tần số f2. Nếu êlectron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bức xạ có tần số
A.
f3
= f1
– f2
B. f3
= f1
+ f2 C.
Câu
24:
Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ
n thì năng lượng của nguyên tử
hiđrô được xác định bởi
công thức
A.
Câu
25:
Các mức năng lượng của các
trạng thái dừng của nguyên tử
hiđrô được xác định bằng
biểu thức
A. 1,46.10-8 m. B. 1,22.10-8 m. C. 4,87.10-7m. D. 9,74.10-8m.
Câu 26: Theo mẫu Bo về nguyên tử hiđrô, nếu lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng M là F thì khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng O, lực này sẽ là
A.
Câu
27.
Xét nguyên tử hidro theo mẫu nguyên tử
Bo, khi electron trong nguyên tử chuyển động
tròn đều trên quỹ đạo dừng
M thì có tốc độ v(m/s). Biết bán
kính Bo là r0.
Nếu electron chuyển động trên một
quỹ đạo dừng với thời gian chuyển
động hết một vòng là
A. P B. N C. M D. O
Câu 28. Xét nguyên tử hidro theo mẫu nguyên tử Bo. Electron trong nguyên tử chuyển từ quỹ đạo dừng m1 về quỹ đạo dừng m2 thì bán kính giảm 27r0 (r0 là bán kính Bo), đồng thời động năng của electron tăng thêm 300%. Bán kính quỹ đạo dừng m1 có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 60r0 B. 40r0 C. 50r0 D. 30r0
Câu 29. Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có tần số f=2,9240.1015(Hz) qua một khối khí hiđrô đang ở trạng thái cơ bản ở nhiệt độ và áp suất thích hợp. Khi đó trong quang phổ phát xạ của khí hiđrô có 3 vạch ứng với các tần số f1=f; f2>f3 và f2=2,4669.1015(Hz). Vậy bức xạ f3 có bước sóng:
A.0,6554
Câu 30: Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân trên quỹ đạo L. Tần số chuyển động của electron là A. 8,2. 1014 Hz. B. 2,32. 1015Hz. C. 1,02. 1014 Hz. D. 2,8. 1014Hz.